Почвообрабатывающая дисковая батарея для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур Российский патент 2024 года по МПК A01B35/16 A01B35/32 G06V10/25 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам.

Известен дисковый почвообрабатывающий рабочий орган, состоящий из ступицы и периферийной части, выполненной из рифленой и имеющий участки, на которые нанесен износостойкий материал, периферийная часть диска отогнута от ступицы с образованием усеченного конуса, причем рифления выполнены тангенциально, заточка режущей кромки выполнена перпендикулярно к оси вращения рабочего органа, а износостойкий материал нанесен по всей ее длине по А.с. СССР №1542434, 1990, Бюл. №6.

Недостатком рабочего органа является отсутствие проверка работы рабочего органа в реальном времени.

Известно техническое решение для определения качества заделки пожнивных остатков в почву в реальном времени, включающее определение количества объектов на плоской поверхности, ее компьютерную обработку с помощью программы Mathcad вместе с объектами в цветном изображении с расширением файла jpg и разрешающей способностью не ниже 600 dpi на дюйм, выбор матрицы плоской поверхности одного цвета и одного объекта в виде матрицы в этом же цвете, определение площади объекта в пикселях и общей площади всех объектов на плоской поверхности. В качестве объекта используют количество пожнивных остатков на плоской поверхности почвы, для выделения которой используют рамку с соотношением сторон 2:3. Затем выделенную рамкой плоскую поверхность почвы фотографируют с пожнивными остатками после их заделки в почву и для компьютерной обработки полученного изображения в программу Mathcad вводят площадь внутренней поверхности рамки в миллиметрах, средний размер пожнивных остатков, их длину и диаметр в миллиметрах, а также общее количество пожнивных остатков внутри рамки до их заделки, после оцифровки изображения выбирают матрицу в синем цвете и определяют масштабный коэффициент для корреляции размеров плоской поверхности почвы, пожнивных остатков, выраженных в миллиметрах, с матрицей плоской поверхности и одного объекта, выраженных в пикселях, и из соотношения количества пожнивных остатков на плоской поверхности до и после заделки их в почву определяют степень ее качества по пат. РФ №2693644.

Известен портативный комплект инструментов для обработки изображения пожнивных остатков после их заделки в почву в реальном времени, включающий рамку с уровнями. Комплект имеет систему мультимедиа устройств, состоящую из мультимедиа устройства, предназначенного для получения изображения, и мультимедиа устройства, предназначенного для обработки изображения, связанных между собой, посредством сети Bluetooth, и штатив с приспособлением для вертикальной установки медиаустройства с объективом, расположенным параллельно к почве и регулируемым по высоте, а рамка выполнена прямоугольной формы с соотношением сторон 2:3, при этом ее форма должна совпадать с аналогичной формой объектива. Для обеспечения захвата всей поверхности рамки, имеет матовую контрастную поверхность цветом, не сливающимся с поверхностью почвы, и на сочлененных ее сторонах по длине и ширине установлены горизонтальные уровни по Пат. РФ №2696222.

Общим недостатком технического решения и комплекта является ограниченные возможности, осуществляется только оценка заделки пожнивных остатков.

Известна почвообрабатывающая дисковая батарея, содержащая попарно соединенные диски, собранные в батарею посредством крестообразных шарниров, установленные на подпружиненных стойках, каждая пара вращающихся дисков содержит подвижно соединенные между собой рифленые и игольчатые диски с установленными на иглах под углом 15°-25° по окружности зубчатыми лопатками, стойки выполнены С-образными (Пат. РФ №173238 - прототип).

Недостатком известной дисковой батареи является отсутствие возможности проверки заделки пожнивных остатков игольчатым диском, подбора высоты лопаток на игольчатом диске и изменения ширины междурядья для сельскохозяйственной культуры, например кукурузы или подсолнечника.

Техническим результатом изобретения является снижение тягового сопротивления с одновременным повышением качества заделки пожнивных остатков и расширения функциональных возможностей, обеспечение контроля заделки пожнивных остатков.

Технический результат достигается тем, что почвообрабатывающая дисковая батарея для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур, содержащая попарно соединенные диски, собранные в батарею посредством крестообразных шарниров, установленные на подпружиненных С-образных стойках, каждая пара вращающихся дисков содержит подвижно соединенные между собой рифленые и игольчатые диски с установленными на иглах под углом 15°-25° по окружности зубчатыми лопатками, согласно изобретению лопатки выполнены с четырьмя вершинами и тремя впадинами по синусоидальной кривой, угол раствора вершины составляет 30°, лопатки имеют форму в виде скребка с режущей кромкой направленной по ходу движения дисковой батареи, при этом поверхность ребер лопатки имеет коэффициент трения, превышающий коэффициент трения о стерню сельхозкультуры, причем основание лопатки имеет вогнутую полусферу для крепления без зазора к поверхности иглы, которая выполнена составной из частей, соединенных между собой с возможностью изменения длины иглы, на лопатки приклеена абразивная крупнозернистая бумага на тканевой основе, на подпружиненных стойках дисковой батареи по центру над дисками расположена установка для контроля технологического процесса заделки пожнивных остатков, состоящая из рамы с перемещающимся вдоль нее и вращающимся на 360° камерой посредством каретки с поворотным механизмом, который сообщен с камерой через Г-образные телескопические стойки.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая почвообрабатывающая дисковая батарея для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур отличается от известной батареи тем, что за счет конструктивных особенностей достигается снижение тягового сопротивления с одновременным повышением качества заделки пожнивных остатков и расширения функциональных возможностей, обеспечение контроля заделки пожнивных остатков, что невозможно получить известными техническими решениями.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности НОВИЗНА.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ, т.к. оно относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид почвообрабатывающей дисковой батареи для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур, вид спереди, фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Почвообрабатывающая дисковая батарея для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур содержит попарно соединенные диски 1, собранные в батарею 2 посредством крестообразных шарниров 3, установленные на подпружиненных стойках 4, каждая пара вращающихся дисков 1 содержит подвижно соединенные между собой рифленые 5 и игольчатые 6 диски с установленными на иглах 7 под углом 15°-25° по окружности 8 зубчатыми лопатками 9, стойки 4 выполнены С-образными. Игла выполнена круглой. Лопатки 9 выполнены с четырьмя вершинами 10 и тремя впадинами 11 по синусоидальной кривой, потому что при разном диаметре стерни подсолнечника - 5…7 см, или кукурузы - 2…6 см необходимо разное количество лопаток, так как одна вершина лопатки приходится на 1 см диаметра стерни в зависимости сельхозкультуры, поэтому и четыре впадины. Синусоидальная кривая была выбрана, потому что при набегании впадины на камень происходит проскальзывание его, а вершина 10 лопатки 9 работает по стерне. Расстояние между игольчатыми дисками 6 равно ширине междурядья стерни, регулируемое по высоте и ширине междурядья в зависимости от сельхозкультуры. Количество лопаток 9 на игольчатом диске 6 равно диаметру стерни сельхозкультуры, например подсолнечник, кукуруза после комбайновой уборки. Угол раствора вершины 10 не более 30°, так как при угле меньше 30° лопатка будет проскальзывание и совершается удар, при увеличении угла больше 30°, то происходит удар по стерне и выкорчевывании ее, а не заделывание в почву, что нарушится технологический процесс работы игольчатого диска 6. Лопатки 9 имеют форму в виде скребка 12 с режущей кромкой направленным по ходу движения дисковой батареи. При этом поверхность ребер лопатки 9 имеют коэффициент трения, превышающий коэффициент трения о стерню сельхозкультуры. Причем основание лопатки имеет вогнутую полусферу, для обеспечения возможности прикрепления к игле 7, которая выполнена составной из частей соединенных стопорными болтами 13. На лопатки 9 приклеена абразивная крупнозернистая бумага на тканевой основе. На подпружиненных стойках 4 дисковой батареи по центру, над дисками расположена установка для контроля технологического процесса заделки пожнивных остатков, состоящая из рамы 14 с перемещающимся вдоль нее и вращающимся на 360° мультимедийным устройством 15 посредством каретки 17 с поворотным механизмом 20, который сообщен с мультимедийным устройством 15 через Г-образные телескопические стойки 18.

Технологический процесс работы почвообрабатывающей дисковой батареи для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур осуществляется следующим образом.

При обработке почвы почвообрабатывающей дисковой батареи на ее попарно соединенные диски 1, собранные в батарею 2 посредством крестообразных шарниров 3, установленные на С-образных подпружиненных стойках 4 посредством пружины (не показано) и винтового регулирующего механизма (не показано), действует переменная сила сопротивления почвы, которая зависит от рельефа и физико-механических свойств почвы, наличия на ней пожнивных остатков стерневого фона (фиг. 1). Каждая пара вращающихся дисков 1, содержащая подвижно соединенные между собой рифленый 5 и игольчатый 6 с установленными на иглах 7 под углом по окружности 8, перемещаясь в почве, совершают вращательное движение независимо друг от друга, что приводит к перетиранию пожнивных остатков, находящихся между каждой парой вращающихся дисков 1 (фиг. 2). При этом игольчатые 6 диски 6 с установленными на иглах 7 под углом 15°-25° по окружности 8 (фиг. 2) зубчатыми лопатками 9 (фиг. 1).

Лопатки 9 выполнены с четырьмя вершинами и тремя впадинами по синусоидальной кривой. Угол раствора вершины 10 не более 30°. Лопатки имеют форму в виде скребка 12 с режущей кромкой направленным по ходу движения дисковой батареи к стерне сельхозкультуры, например подсолнечника. При этом поверхность ребер лопатки имеют коэффициент трения превышающий коэффициент трения о стерню сельхозкультуры. Причем основание лопатки имеет вогнутую полусферу, для обеспечения возможности прикрепления к игле, которая выполнена составной из частей соединенных стопорными болтами. В зависимости от вида сельхозкультуры выдвигаются составные части иглы, происходит их настройка. На лопатки 9 приклеена абразивная крупнозернистая бумага на тканевой основе, которая ударяет по стерне и разрушает стерню. На подпружиненных стойках дисковой батареи по центру, над дисками расположена установка для контроля технологического процесса заделки пожнивных остатков, состоящая из рамы 14 с перемещающимся вдоль нее и вращающимся на 360° мультимедийным устройством 15 посредством каретки 17 с поворотным механизмом 20, который сообщен с мультимедийным устройством 15 через Г-образные телескопические стойки 18. Г-образные стойки могу регулироваться по высоте в зависимости от яркости дневного света и освещенности, резкость камеры на мультимедийном устройстве настраивается после выполнения технологического процесса. Тракторист проводит контроль заделки пожнивных остатков длинностебельных культур на всем пути их обработки. С помощью мультимедийного устройства 15 получает изображение заделки пожнивных остатков длинностебельных культур на поле, которое подают на компьютерную обработку с программным обеспечением Mathcad для определения качества заделки, соответствующее агротехническим требованиям. Если качество заделки не соответствует агротехническим требованиям, то тракторист дополнительно проводит заделку пожнивных остатков.

В Пат. РФ №2693644 приведена обработка изображения на компьютере с помощью программы Mathcad, которая заключается в следующем. Для компьютерной обработки вместе с объектами в цветном изображении с расширением файла jpg и разрешающей способностью не ниже 600 dpi на дюйм в программу Mathcad вводят площадь внутренней поверхности рамки в миллиметрах, средний размер пожнивных остатков их длину и диаметр в миллиметрах, а также общее их количество внутри рамки до их заделки. После оцифровки изображения выбирают матрицу плоской поверхности в синем цвете и одного объекта в этом же цвете. Определяют масштабный коэффициент для корреляции размеров плоской поверхности пожнивных остатков почвы, выраженных в миллиметрах с матрицей плоской поверхности и одного объекта выраженных в пикселях. Из соотношения количества пожнивных остатков на плоской поверхности до и после заделки их в почву определяют степень ее качества.

Выполнение технологических операций в почвообрабатывающей дисковой батареи для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур позволит снизить тяговое сопротивление с одновременным повышением качества заделки пожнивных остатков и расширения функциональных возможностей, обеспечение контроля заделки пожнивных остатков.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Почвообрабатывающая дисковая батарея для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур содержит попарно соединенные диски, собранные в батарею посредством крестообразных шарниров, установленные на подпружиненных С-образных стойках. Каждая пара вращающихся дисков содержит подвижно соединенные между собой рифленые и игольчатые диски с установленными на иглах под углом 15-25° по окружности зубчатыми лопатками. Лопатки выполнены с четырьмя вершинами и тремя впадинами по синусоидальной кривой. Угол раствора вершины составляет 30°. Лопатки имеют форму в виде скребка с режущей кромкой, направленной по ходу движения дисковой батареи. Поверхность ребер лопатки имеет коэффициент трения, превышающий коэффициент трения о стерню сельхозкультуры. Основание лопатки имеет вогнутую полусферу для крепления без зазора к поверхности иглы, которая выполнена составной из частей, соединенных между собой с возможностью изменения длины иглы. На лопатки приклеена абразивная крупнозернистая бумага на тканевой основе. На подпружиненных стойках дисковой батареи по центру над дисками расположена установка для контроля технологического процесса заделки пожнивных остатков, состоящая из рамы с перемещающейся вдоль нее и вращающейся на 360° камерой посредством каретки с поворотным механизмом, который сообщен с камерой через Г-образные телескопические стойки. Обеспечивается снижение тягового сопротивления с одновременным повышением качества заделки пожнивных остатков и расширением функциональных возможностей, обеспечение контроля заделки пожнивных остатков. 2 ил.

Почвообрабатывающая дисковая батарея для заделки пожнивных остатков длинностебельных культур, содержащая попарно соединенные диски, собранные в батарею посредством крестообразных шарниров, установленные на подпружиненных С-образных стойках, каждая пара вращающихся дисков содержит подвижно соединенные между собой рифленые и игольчатые диски с установленными на иглах под углом 15-25° по окружности зубчатыми лопатками, отличающаяся тем, что лопатки выполнены с четырьмя вершинами и тремя впадинами по синусоидальной кривой, угол раствора вершины составляет 30°, лопатки имеют форму в виде скребка с режущей кромкой, направленной по ходу движения дисковой батареи, при этом поверхность ребер лопатки имеет коэффициент трения, превышающий коэффициент трения о стерню сельхозкультуры, причем основание лопатки имеет вогнутую полусферу для крепления без зазора к поверхности иглы, которая выполнена составной из частей, соединенных между собой с возможностью изменения длины иглы, на лопатки приклеена абразивная крупнозернистая бумага на тканевой основе, на подпружиненных стойках дисковой батареи по центру над дисками расположена установка для контроля технологического процесса заделки пожнивных остатков, состоящая из рамы с перемещающейся вдоль нее и вращающейся на 360° камерой посредством каретки с поворотным механизмом, который сообщен с камерой через Г-образные телескопические стойки.